JP2012155643A - 電源制御方法および情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源投入のタイミング違反による初期動作の停止や、接続されたハードウェア検出・初期化の失敗を自動で修正することができ、ファームウェアが基本ソフトを起動する際の確実性を向上させる。
【解決手段】複数の電源を有している情報処理装置１００であって、情報処理装置１００の主電源１０およびスタンバイ電源１１を停止した後、これらの電源を再起動させる停止・投入コントローラ１と、所定時間が経過してもハードウェアの検出および初期化が完了しない場合、停止・投入コントローラ１に、主電源１０およびスタンバイ電源１１を停止させた後、停止した電源を再起動させるファームウェア７とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源制御方法および情報処理装置の技術に関する。

従来の情報処理装置では、時計機能に電源を供給するためのバッテリと、外部からのＡＣ（Alternating Current）電源などを情報処理装置用に供給する装置電源が別途組み込まれている。装置電源にはスタンバイ電源と主電源があり、電源スイッチを入れることで装置電源から情報処理装置にスタンバイ電源を供給し、メインスイッチを入れることで装置電源から情報処理装置に主電源が供給される。
情報処理装置を起動する際には、時計機能を動作させるためのバッテリから電源を供給した後に、情報処理装置をスタンバイ状態にするために電源スイッチを入れる。情報処理装置がスタンバイ状態になると、スタンバイ電源のみで動作するハードウェアに電源が供給される。

その後、装置起動のためのメインスイッチを入れることで装置電源からマイクロプロセッサなどのハードウェアに主電源が供給される。
スタンバイ電源と主電源には複数種類の電圧があり、それらの電源の投入順序が決まっている。さらにスタンバイ電源および主電源から、ＬＳＩ（Large Scale Integration）などのデバイス毎に複数種類の電源が投入されているが、これらについても投入順序がそれぞれのＬＳＩ毎に異なるタイミングで定義されている。

メインスイッチを入れると、基本ソフトが起動する前段階として不揮発性メモリに書き込まれたファームウェアが起動する。起動したファームウェアは接続されたハードウェア（ハードディスクドライブ、メモリ、ビデオチップなど）の検出・初期設定を行い、正常に動作するかチェックを行う。すべてのハードウェアが正常に検出・初期化設定できた場合にファームウェアは基本ソフトを起動する。ファームウェアによる、これらの動作を初期動作と称する。

特許文献１にはＰＯＳＴ（Power On Self Test）中にコマンドのやり取りが不能になったときに、能動的にＢＭＣ（Baseboard Management Controller）がＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）を再起動することにより、コンピュータシステムの動作に対する不具合を解消できるコンピュータシステムが開示されている。

特開２００９−１９３４９２号公報

近年の情報処理装置の高性能化および低電力化により起動の際に制御する電源が細分化し、電源の投入タイミングが細かく決まっている。これらの電源投入タイミング制御は厳しく、外部からのノイズや前回電源停止時の状況などでハードウェアに電源を投入するタイミングに変化が生じてしまう場合がある。誤ったタイミングでハードウェアに電源が投入されてしまうとハードウェアが正しく動作しないため、ファームウェア動作時のチェックの際にエラーが生じ、そのためにファームウェアが正しくデバイスを検出できなかったり、処理が停止してしまうなどの現象が発生し、基本ソフトを起動できない場合がある。
特許文献１などに記載の方法ではファームウェアの処理が停止してしまった場合、情報処理装置を再起動することで、ファームウェアの再起動をしていた。

しかし、ファームウェアの再起動だけでは電源の投入状態が維持されてしまうため、電源投入のタイミングが修正されずに再起動をしてしまう。従って、電源の投入タイミング違反が原因で装置が停止していた場合は、その停止要因が解消されていないことによって、再び同じ処理でファームウェアが停止してしまう。
なお、電源の投入タイミングが誤っている場合における処理については、後記して詳細に説明する。

このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、電源投入のタイミング違反による初期動作の停止や、接続されたハードウェア検出・初期化の失敗を自動で修正することができ、再起動制御部（ファームウェア）が基本ソフトを起動する際の確実性を向上させることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、複数の電源を有している情報処理装置における電源制御方法であって、前記情報処理装置は、前記情報処理装置の電源を停止した後、再起動させる停止・投入制御装置と、前記停止・投入制御装置を制御する再起動制御部と、を有しており、前記再起動制御部は、所定時間が経過してもハードウェアの検出および初期化が完了しない場合、前記停止・投入制御装置に、前記電源を停止させた後、前記停止した電源を再起動させることを特徴とする。

本発明によれば、電源投入のタイミング違反による初期動作の停止や、接続されたハードウェア検出・初期化の失敗を電源を停止・再起動することによって自動で修正することができ、再起動制御部が基本ソフトを起動する際の確実性を向上させることができる。

第１実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 正常に起動した場合（正常時）における電源投入のタイミングチャートである。 電源投入タイミングがずれた（異常時）例を示すタイミングチャートである。 第１実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 第２実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。 第３実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態では、ファームウェア動作時に意図せずに電源の投入タイミングが変化してもファームウェアの停止や、接続されたハードウェアの認識失敗などがなく、必ず基本ソフトを起動する情報処理装置の例を説明する。

《第１実施形態》
まず、図１〜図４を参照して、本発明に係る第１実施形態を説明する。
（情報処理装置の構成）
図１は、第１実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
情報処理装置１００（１００ａ）は、一般的なＰＣ（Personal Computer）などで実現される装置であり、停止・投入コントローラ（停止・投入制御装置）１、ウォッチドックタイマ２、ディスクドライブ６、マイクロプロセッサ４、ビデオカード５、メインメモリ８、ファームウェア（再起動制御部を含む）７がバス１２によって互いに接続されている。なお、ウォッチドックタイマ２、ファームウェア７は、チップに格納されたプログラムが実行されることによって具現化するものである。
停止・投入コントローラ１はスタンバイ電源１０や、主電源１１のＯＮ・ＯＦＦを制御するものであり、これ自体がマイクロプロセッサや、メモリなどを備えているハードウェアとしての構成を有している。これは、停止・投入コントローラ１をソフトウェアとすると、スタンバイ電源１０や、主電源１１が停止した際に停止・投入コントローラ１も停止してしまうためである。
ウォッチドックタイマ２は、ファームウェア７が起動してから所定時間が経過したか否かなどを監視するものである。
また、ファームウェア７とは、例えば、ＢＩＯＳなど主電源１１のＯＮからＯＳなどの基本ソフトが起動するまでの間に、マイクロプロセッサ４や、ビデオカード５や、ディスクドライブ６などの各種ハードウェアの検出・初期化を行うものである。

情報処理装置１００ａには、バッテリ９、スタンバイ電源１０および主電源１１といった各種電源が供給されており、これらの電源は情報処理装置１００ａ内部の各ハードウェアに供給されている。なお、スタンバイ電源１０とはＰＣの背面などに設置されている電源装置のスイッチ（電源スイッチ）をＯＮ・ＯＦＦすることで供給のＯＮ・ＯＦＦが切り替えられる電源である。主電源１１とはＰＣの前面などに設置されているメインスイッチをＯＮ・ＯＦＦすることで供給のＯＮ・ＯＦＦが切り替えられる電源である。
また、停止・投入コントローラ１は、バッテリ９には接続しておらず、従って、停止・投入コントローラ１によってスタンバイ電源１０や、主電源１１による電源供給が停止しても、バッテリ９による電源は継続して供給される。なお、各装置２〜８には、バッテリ９、スタンバイ電源１０、主電源１１が接続されている。

（電源投入タイミング例）
次に、図２および図３を参照して、電源投入タイミングの例を説明する。
図２は、正常に起動した場合（正常時）における電源投入のタイミングチャートである。
なお、図２および図３において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。時間のオーダはμｓｅｃ程度である。

各種電源の投入順序は決まっており、図２のように、バッテリ９、スタンバイ電源１０、「主電源 電源１」、「主電源 電源２」、「主電源 電源３」・・・のように、予め決まっている順序通りに各種電源が投入されていくことによって、情報処理装置１００ａは正常に起動することができる。なお、「主電源 電源１」、「主電源 電源２」、「主電源 電源３」とは、ビデオカード５や、ディスクドライブ６などの各ハードウェアへ供給される電源のことである。例えば、「主電源 電源１」はメインメモリ８に対応しており、「主電源 電源２」はビデオカード５に対応しており、「主電源 電源３」はディスクドライブ６に対応している。
バッテリ９がユーザによって情報処理装置１００ａに接続（投入）され、スタンバイ電源１０、主電源１１がユーザによって投入されると、ファームウェア７は「主電源 電源１」、「主電源 電源２」、「主電源 電源３」を順に投入していく。

図３は、電源投入タイミングがずれた（異常時）例を示すタイミングチャートである。
図３では、本来「主電源 電源２」→「主電源 電源３」の順序で投入される順序が、「主電源 電源３」→「主電源 電源２」の順序で投入されてしまっている。このため、ファームウェア７はハードウェアの検出・初期化に失敗してしまう。
このように誤った順序で電源が投入されると、「主電源 電源３」が投入された時刻Ｔの前後で初期動作は停止してしまう。初期動作の停止を検知したファームウェア７は、再起動をかけるが、一般的に、この再起動は各種電源が投入された状態で行われる。従って、電源の投入状態が変わることはなく、ファームウェア７は「主電源 電源３」が投入された時刻Ｔの段階から再起動を行う。すると、ファームウェア７は「主電源 電源３」が投入された状態から電源の投入を行おうとするので、結局、初期動作が停止してしまい、この繰り返しが行われることとなる。
このように誤った順序で電源が投入されると、ハードウェアの検出・初期化設定が正常に完了せずにハードウェアの認識が失敗したりファームウェア７が停止してしまったりして、正常に基本ソフトを起動することができないことがある。
誤った順序で電源が投入されてしまう原因として、前記したように外部からのノイズや、前回の電源停止時の状況などが考えられる。

（フローチャート）
次に、図３のような問題を解決するために考案された第１実施形態による電源管理処理を、図３を参照しつつ図４に沿って説明する。
図４は、第１実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザは、バッテリ９を投入し（Ｓ１０１）、スタンバイ電源１０を投入し（Ｓ１０２）、主電源１１を投入する（Ｓ１０３）。なお、バッテリ９の投入とは、ユーザによってバッテリ９が情報処理装置１００ａに接続されることである。
すると、ファームウェア７が起動する。
起動したファームウェア７は、ウォッチドックタイマ２に対し、監視タイマの開始を指示する（Ｓ１０４）。
そして、この間、各ハードウェアは順次電源が投入されていき、ファームウェア７は、電源投入されたハードウェアを電源の投入順に１つづつ検出し、検出したハードウェアを初期化する（Ｓ１０５）。

次に、ファームウェア７は、ハードウェアが正常に検出され、初期化されたか否かを判定する（Ｓ１０６）。
ステップＳ１０６の結果、ハードウェアが正常に検出されなかったか、初期化に失敗したかのいずれかである場合（Ｓ１０６→Ｎｏ）、ファームウェア７は停止・投入コントローラ１へ主電源１１の停止を指示し（Ｓ１０７）、停止・投入コントローラ１は後記して説明するステップＳ１５４の処理を行う。

ステップＳ１０６の結果、ハードウェアが正常に検出され、初期化に成功した場合（Ｓ１０６→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は、監視タイマのリセットをウォッチドックタイマ２へ指示し（Ｓ１０８）、指示されたウォッチドックタイマ２は監視タイマをリセットする（Ｓ１５０）。
監視タイマのリセットを指示した後、ファームウェア７は、すべてのハードウェアに関して検出・初期化を完了したか否かを判定する（Ｓ１０９）。
検出・初期化が完了していないハードウェアが存在する場合（Ｓ１０９→Ｎｏ）、ファームウェア７はステップＳ１０５へ処理を戻し、別のハードウェアについて処理を行う。
すべてのハードウェアに関して検出・初期化を完了している場合（Ｓ１０９→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は基本ソフトを起動し（Ｓ１１０）、初期動作を終了する。

一方、ステップＳ１０４でファームウェア７から監視タイマ開始指示を受けたウォッチドックタイマ２は、監視タイマを開始する（Ｓ１５１）。
ウォッチドックタイマ２は監視タイマがタイムアウトしているか否かを判定する（Ｓ１５２）。
ステップＳ１５２の結果、監視タイマがタイムアウトしていない場合（Ｓ１５２→Ｎｏ）、ウォッチドックタイマ２は監視タイマをカウントアップして（Ｓ１５３）、ステップＳ１５２へ処理を戻す。
ステップＳ１５２の結果、監視タイマがタイムアウトしている場合（Ｓ１５２→Ｙｅｓ）、ウォッチドックタイマ２は停止・投入コントローラ１へ電源停止の指示を送り、停止・投入コントローラ１は、情報処理装置１００ａの主電源１１を停止した（Ｓ１５４）後、スタンバイ電源１０を停止する（Ｓ１５５）。そして、停止・投入コントローラ１はステップＳ１０２へ処理を戻し、スタンバイ電源１０および主電源１１を投入する（Ｓ１０２、Ｓ１０３）。なお、ここでのスタンバイ電源１０および主電源１１の投入は停止・投入コントローラ１が自動的に行うものである。

（第１実施形態のまとめ）
第１実施形態によれば、これまで復旧できなかった電源投入のタイミング違反による初期動作の停止や、接続されたハードウェア検出・初期化の失敗を自動で修正することができ、ファームウェア７が基本ソフトを起動する際の確実性を向上させることができる。
また、ハードウェアとしての構成を有する停止・投入コントローラ１が主電源１０、スタンバイ電源１１を停止・再起動することにより、バッテリ９を除く電源を完全に停止させ、情報処理装置１００ａ全体を停止・再起動することができる。

《第２実施形態》
次に、図５および図６を参照して、本発明に係る第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態に係る発明はファームウェアの再起動時に、再起動前に正常に検出・初期化が完了したハードウェアについては検出・初期化を簡略化して、再起動を高速化するものである。

（情報処理装置の構成）
図５は、第２実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
図５に示す情報処理装置１００（１００ｂ）では、図１に示す情報処理装置１００ａの構成に加えて、不揮発性メモリ３がバスを介して接続されている。

（フローチャート）
次に、図５を参照しつつ、図６に沿って第２実施形態に係る電源管理処理を説明する。
図６は、第２実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。
図６のステップＳ２０１〜Ｓ２０４までは、図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理であるため説明を省略する。
ステップＳ２０４の後、ファームウェア７は不揮発性メモリ３に、前回の起動時に各ハードウェアの検出・初期化手順の進捗状況に関する情報である検出情報があるか否かを判定する（Ｓ２０５）。なお、ハードウェアの検出・初期化手順の進捗状況とは、例えば、ハードウェアの検出・初期化をどこまで行ったかの情報である。
ステップＳ２０５の結果、不揮発性メモリ３に検出情報がある場合（Ｓ２０５→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は、前回ファームウェア７が停止する前に正常に検出・初期化が行われたハードウェア、つまり検出情報に記述されているハードウェアについては簡略化された検出・初期化である簡易検出・初期化を行い（Ｓ２０６）、ステップＳ２０８へ処理を進める。このような簡易検出・初期化を行うことで、再起動にかかる時間を短縮し、再起動を高速化することができる。

ステップＳ２０５の結果、不揮発性メモリ３に検出情報がない場合（Ｓ２０５→Ｎｏ）、ファームウェア７は、図４のステップＳ１０５と同様のハードウェア検出・初期化を行い（Ｓ２０７）、ハードウェアが正常に検出され、初期化されたか否かを判定する（Ｓ２０８）。
ステップＳ２０８の結果、ハードウェアが正常に検出されなかったか、初期化に失敗したかのいずれかである場合（Ｓ２０８→Ｎｏ）、ファームウェア７は不揮発性メモリ３に各ハードウェアの検出・初期化手順の進捗状況に関する情報である検出情報を保存し（Ｓ２０９）、停止・投入コントローラ１へ主電源１１の停止を指示し（Ｓ２１０）、停止・投入コントローラ１はステップＳ２５４の処理を行う。

ステップＳ２０８の結果、ハードウェアが正常に検出され、初期化に成功した場合（Ｓ２０８→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は図４のステップＳ１０８，Ｓ１０９と同様の処理であるステップＳ２１１，Ｓ２１２の処理を行う。
ステップＳ２１２の結果、すべてのハードウェアに関して検出・初期化を完了している場合（Ｓ２１２→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は不揮発性メモリ３の検出情報をクリアし（Ｓ２１３）、基本ソフトを起動し（Ｓ２１４）、初期動作を終了する。

なお、ウォッチドックタイマ２および停止・投入コントローラ１の処理であるステップＳ２５０〜Ｓ２５５の処理は図４のステップＳ１５０〜Ｓ１５５の処理と同様であるため、説明を省略する。

（第２実施形態のまとめ）
第２実施形態によれば、前回の起動時において各ハードウェアの検出・初期化手順の進捗状況に関する情報である検出情報を不揮発性メモリ３に保存しておき、再起動時において、これらのハードウェアについては簡易化された検出・初期化を行うことで、再起動を高速化することができる。

《第３実施形態》
次に、図７および図８を参照して、本発明に係る第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態および第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第３実施形態に係る発明は、ハードウェアの検出・初期化設定が正常に終了しなかった場合に、ハードウェア毎に取り付けられた停止・投入コントローラ（停止・投入制御装置）１ａによってハードウェア毎の再起動を行うものである。なお、停止・投入コントローラ１ａもハードウェアとしての構成を有している。

（情報処理装置の構成）
図７は、第３実施形態に係る情報処理装置の構成例を示すブロック図である。
図７に示す情報処理装置１００（１００ｃ）では、図５に示す情報処理装置１００ｂの構成に加えて、ビデオカード５や、ディスクドライブ６や、メインメモリ８などのハードウェア毎に停止・投入コントローラ１ａが備えられている。

（フローチャート）
次に、図７を参照しつつ、図８に沿って第３実施形態に係る電源管理処理を説明する。
図８は、第３実施形態に係る電源管理処理の手順を示すフローチャートである。
図８のステップＳ３０１〜Ｓ３０８までは、図４のステップＳ２０１〜Ｓ２０８と同様の処理であるため説明を省略する。
ステップＳ３０８の結果、ハードウェアが正常に検出され、初期化に成功した場合（Ｓ３０８→Ｙｅｓ）、ファームウェア７は図６のステップＳ２１１〜Ｓ２１４と同様の処理であるステップＳ３０９〜Ｓ３１２の処理を行って、初期動作を終了する。

ステップＳ３０８の結果、ハードウェアが正常に検出されなかったか、初期化に失敗したかのいずれかである場合（Ｓ３０８→Ｎｏ）、ファームウェア７は不揮発性メモリ３に検出情報を保存する（Ｓ３１３）。
そして、ファームウェア７は、検出・初期化されなかった各ハードウェア、つまり検出情報に記述されていないハードウェアに備えられている停止・投入コントローラ１ａに対し、再起動の指示を送る。指示を受けた各ハードウェアに備えられている停止・投入コントローラ１ａがハードウェアの主電源１１およびスタンバイ電源１０を停止した（Ｓ３１４）後、各ハードウェアの主電源１１およびスタンバイ電源１０を投入する（Ｓ３１５）ことで、ハードウェア毎の再起動が行われる。
そして、ファームウェア７はステップＳ３０７へ処理を戻し、再度、各ハードウェアの検出・初期化を行う。
なお、ステップＳ３１４，Ｓ３１５において、すべてのハードウェアの電源を停止・再起動するようにしてもよい。

なお、ウォッチドックタイマ２および停止・投入コントローラ１の処理であるステップＳ３５０〜Ｓ３５５の処理は図６のステップＳ２５０〜Ｓ２５５の処理と同様であるため、説明を省略する。

（第３実施形態のまとめ）
第３実施形態によれば、各ハードウェアに接続された停止・投入コントローラ１ａによってハードウェア毎に再起動を行った後、ファームウェア７が再びハードウェアの検出・初期化を行うことで、情報処理装置１００ｃ全体が再起動することを防ぎ、起動を高速化することができる。

なお、第３実施形態に係る情報処理装置１００ｃは、第２実施形態に係る情報処理装置１００ｂの各ハードウェアに対して停止・投入コントローラ１ａを加えた構成となっているが、第１実施形態に係る情報処理装置１００ａの各ハードウェアに対して停止・投入コントローラ１ａを加えた構成としてもよい。
この場合、図８の処理において、検出情報に係る処理であるステップＳ３０５、Ｓ３０６，Ｓ３１１，Ｓ３１３の処理が省略されることになる。

また、本実施形態では、前記したように、情報処理装置１００をしてＰＣを想定しているが、これに限らず、制御回路を搭載している家電製品などに適用してもよい。

１，１ａ 停止・投入コントローラ（停止・投入制御装置）
２ ウォッチドックタイマ
３ 不揮発性メモリ
４ マイクロプロセッサ（ハードウェア）
５ ビデオカード（ハードウェア）
６ ディスクドライブ（ハードウェア）
７ ファームウェア（再起動制御部）
８ メインメモリ
９ バッテリ
１０ スタンバイ電源
１１ 主電源
１００，１００ａ〜１００ｃ 情報処理装置

Claims (5)

1. 複数の電源を有している情報処理装置における電源制御方法であって、
   前記情報処理装置は、
   前記情報処理装置の電源を停止した後、再起動させる停止・投入制御装置と、
   前記停止・投入制御装置を制御する再起動制御部と、
   を有しており、
   前記再起動制御部は、
   所定時間が経過してもハードウェアの検出および初期化が完了しない場合、前記停止・投入制御装置に、前記電源を停止させた後、前記停止した電源を再起動させる
   ことを特徴とする電源制御方法。
2. 前記再起動制御部は、
   前記検出および初期化できなかったハードウェアを検知すると、前記電源を停止した後、前記停止した電源を再起動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御方法。
3. 前記再起動制御部は、
   記憶部に、各ハードウェアの検出・初期化手順の進捗状況に関する情報である検出情報を格納し、
   再起動時において、前記再起動制御部は、
   前記記憶部に検出情報が保存されている場合、前記検出情報に記述されているハードウェアに関しては、簡略化した検出および初期化を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源制御方法。
4. 各ハードウェアの電源の停止・投入を行う停止・投入制御装置が、ハードウェア毎に接続されており、
   前記検出および初期化できなかったハードウェアを検知すると、
   前記ハードウェアに接続されている停止・投入制御装置が、ハードウェアの電源を停止した後、当該停止したハードウェアの電源を再起動する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源制御方法。
5. 複数の電源を有している情報処理装置であって、
   前記情報処理装置の電源を停止した後、再起動させる停止・投入制御装置と、
   所定時間が経過してもハードウェアの検出および初期化が完了しない場合、前記停止・投入制御装置に、前記電源を停止させた後、前記停止した電源を再起動させる再起動制御部と、
   を有することを特徴とする情報処理装置。

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